FR3069017A1

FR3069017A1 - Procede de confirmation d’un diagnostic de colmatage d’un filtre a particules

Info

Publication number: FR3069017A1
Application number: FR1756607A
Authority: FR
Inventors: Javier Furio Vizcaino; Dimitrios Karageorgiou
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-01-18
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: FR3069017B1

Abstract

L'invention porte sur un procédé de confirmation d'un diagnostic de colmatage d'un filtre à particules intégré dans une ligne d'échappement de moteur thermique d'un véhicule automobile, le diagnostic étant basé sur une estimation d'une charge critique en suies du filtre obtenue à partir d'une charge courante en suies, la charge critique étant supérieure au seuil maximal de remplissage (Sdys) retranché d'une valeur prédéterminée (X) calibrable lors d'un diagnostic positif de colmatage, caractérisé en ce que, préalablement à une émission d'un diagnostic positif, il est déclenché une régénération du filtre et quand, après cette régénération, la charge critique du filtre est toujours supérieure au seuil maximal de remplissage (Sdys) retranché de la valeur prédéterminée (X), le diagnostic positif est confirmé et émis et que, dans le cas contraire, le diagnostic est annulé.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de confirmation d’un diagnostic de colmatage d’un filtre à particules de moteur thermique particules intégré dans une ligne d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile.

[0002] Le filtre à particules d’une ligne d’échappement sert à la rétention de suies en son intérieur. Au bout d'une durée écoulée ou d'une certaine distance parcourue, un filtre à particules se retrouve chargé en particules, notamment en suies. II faut alors le nettoyer ou le régénérer. Cette régénération passe par la combustion de ces suies. Pour brûler ces suies, le moteur peut passer dans un mode de combustion spécifique pour augmenter la température des gaz d'échappement environ jusqu'à 650°C pour brûler les suies, sans additif d’aide à la combustion des suies, dans le filtre à particules. Une régénération se passe donc sous température élevée en présence d’un apport d’oxygène.

[0003] Un autre problème auquel est confronté un filtre à particules est son colmatage l’empêchant d’assurer son rôle de rétention des particules. Un colmatage est un encrassement grave du filtre qui ne peut se traiter par une régénération qu’elle soit active, c’est-à-dire déclenchée, ou passive, c’est-à-dire se produisant de manière spontanée.

[0004] II est connu de surveiller le colmatage progressif d’un filtre à particules en effectuant des diagnostics de colmatage du filtre. Un tel diagnostic est basé sur une estimation d’une charge critique du filtre obtenue à partir d’une charge courante et fréquemment plus élevée que la charge courante réelle du filtre dans le but de protéger le filtre.

[0005] Quand cette charge critique ne diffère d’un seuil maximal de remplissage représentatif d’un colmatage que par moins d’une une valeur prédéterminée calibrable, cette valeur étant relativement faible, le diagnostic est positif et il est conclu à un colmatage. Lorsqu’un tel colmatage est détecté, le filtre doit être démonté et nettoyé ou changé et ceci est fait dans un service après-vente ou en garage, ce qui est coûteux.

[0006] Cependant un tel diagnostic positif est parfois faux et la proximité de la charge critique avec le seuil maximal de remplissage peut être due à un autre phénomène que le colmatage du filtre.

[0007] Le document FR-A-2 815 379 décrit un procédé de régénération d’un filtre à particules placé dans la ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne propulsant un véhicule équipé de plusieurs consommateurs d'énergie tirés du fonctionnement du moteur. On détecte l'imminence d'un colmatage du filtre et on prévient ce colmatage en balayant le filtre avec un courant de gaz d'échappement à une température au moins égale à la température d'auto-inflammation des particules.

[0008] Si ce document indique une détection de l’imminence du colmatage du filtre, il ne donne aucune indication quant aux moyens mis en œuvre pour la détection de l’imminence. Ce document ne donne aussi aucune indication quant à un mode de vérification de la détection de l’imminence du colmatage.

[0009] Par conséquent le problème à la base de la présente est, pour un filtre à particules se trouvant dans une ligne d’échappement d’un moteur thermique et pour lequel une surveillance du colmatage du filtre est active, de confirmer ou non une détection de colmatage en fonctionnement du filtre.

[0010] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de confirmation d’un diagnostic de colmatage d’un filtre à particules intégré dans une ligne d’échappement de moteur thermique d’un véhicule automobile, le diagnostic étant basé sur une estimation d’une charge critique de suies du filtre obtenue à partir d’une charge courante de suies, la charge critique étant supérieure au seuil maximal de remplissage retranché d’une valeur prédéterminée calibrable lors d’un diagnostic positif de colmatage, caractérisé en ce que, préalablement à une émission d’un diagnostic positif, il est déclenché une régénération du filtre et quand, après cette régénération, la charge critique du filtre est toujours supérieure au seuil maximal de remplissage retranché de la valeur prédéterminée, le diagnostic positif est confirmé et émis et que, dans le cas contraire, le diagnostic est annulé.

[0011] La charge critique peut être la charge courante de particules de suies dans le filtre mais il est préféré que cette charge critique soit supérieure à la charge courante de particules pour établir une protection du filtre. La régénération qui est déclenchée après un diagnostic de colmatage peut être qualifiée de régénération préventive ou dysfonctionnelle en ne rentrant pas dans le cadre typique d’une régénération fonctionnelle quand la charge en suies du filtre dépasse une valeur prédéterminée. A ce sujet, le seuil maximal de remplissage représentatif d’un colmatage n’est pas forcément le seuil maximal de remplissage qui déclenche une régénération fonctionnelle.

[0012] La régénération dysfonctionnelle pour vérification d’un colmatage du filtre se distingue aussi d’une régénération passive, quand la régénération est déclenchée automatiquement quand des conditions de température et d’apport d’oxygène sont présentes.

[0013] L’effet technique est d’obtenir une vérification d’un diagnostic de colmatage. Selon la pratique usuelle, un filtre diagnostiqué colmaté devait être nettoyé ou remplacé en après-vente, alors que le diagnostic de colmatage pouvait être faux. La présente invention permet une vérification de l’état colmaté du filtre sans démontage du filtre en lançant une régénération détruisant la charge de suies à l’intérieur du filtre. Si après une telle régénération, le diagnostic de colmatage est réémis, c’est que le filtre est vraisemblablement colmaté. Dans le cas contraire, il avait été émis un faux diagnostic de colmatage, par exemple pour un filtre rempli mais non déficient par colmatage, ou pour une charge critique mal estimée.

[0014] Le procédé selon l’invention effectue la demande de lancement d’une régénération d’un filtre à particules lorsque l’estimation de la charge en suies dite critique du filtre atteint un niveau très proche du seuil maximal de remplissage qui est le seuil de défaillance par colmatage et à partir duquel le filtre doit être nettoyé ou remplacé en aprèsvente. Ceci permet de donner une dernière opportunité au filtre de se régénérer juste avant d’être considéré comme défaillant. Le procédé selon l’invention s’apparente à une stratégie de prévention du dysfonctionnement d'un filtre à particules.

[0015] Il s’ensuit une économie importante sur la gestion du filtre à particules, des retours en après vente pour colmatage étant évités dans le cadre de la présente invention, ceci par une mise en oeuvre d’un processus de vérification simple qu’est une régénération du filtre.

[0016] Avantageusement, dès qu’il est détecté un diagnostic positif de colmatage, il est effectué une modification d’au moins un paramètre de combustion du moteur thermique pour déclencher la régénération du filtre, la modification dudit au moins un paramètre de combustion impliquant une augmentation de la température dans la ligne d’échappement au niveau du filtre à particules d’au moins 600°C et un apport en masse d’oxygène dans la ligne d’au moins 2% par rapport à une masse totale des gaz.

[0017] La régénération lancée est une régénération dysfonctionnelle qui se distingue d’une régénération spontanée, cette dernière se produisant dès que des conditions de régénération sont présentes. Ce n’est pas le cas pour une régénération dysfonctionnelle comme le prévoit le procédé selon la présente invention et la régénération pour filtre colmaté ne peut être lancée que si les conditions de régénération sont créées car n’étant pas présentes avant le lancement de la régénération dysfonctionnelle. Les conditions sont essentiellement des conditions de température élevée et d’apport d’oxygène obtenue par dérive des conditions nominales de fonctionnement du moteur en imposant des conditions dégradées augmentant la température et l’apport d’oxygène.

[0018] Avantageusement, la modification dudit au moins un paramètre de combustion du moteur est une avance à l’allumage dans au moins un cylindre du moteur qui est décalée en retard par rapport à une avance optimale à l’allumage de consigne, ce décalage en retard provoquant une augmentation de la température dans la ligne et/ou une richesse d’un mélange essence et air inférieure à 1 ou des coupures d’injection dans au moins un cylindre, cette richesse inférieure à 1 ou ces coupures d’injection entraînant un excès d’air et donc d’oxygène dans les gaz d’échappement.

[0019] Le retard de l’avance à l’allumage augmente la température dans la ligne d’échappement. Ceci pourrait être obtenu par un autre moyen comme par exemple une richesse plus élevée produisant des hydrocarbures éliminées dans la ligne d’échappement par un catalyseur trois voies lors d’une catalyse exotherme augmentant la température dans le ligne en aval du catalyseur où se trouve le filtre à particules, de préférence à proximité du catalyseur trois voies. L’apport d’oxygène est réalisé lors des lâchers de pied du conducteur de la pédale d’accélérateur ou des coupures d’injection. Il est aussi possible de réduire la masse de carburant injecté dans un cylindre pour augmenter la part d’oxygène n’ayant pas servi à la combustion dans la ligne d’échappement en sortie du cylindre, ceci en association ou non avec un surplus d’hydrocarbures injecté dans un autre cylindre comparé à une richesse stoechiométrique.

[0020] Avantageusement, la charge critique du filtre est estimée selon les émissions de gaz dans la ligne d’échappement estimées selon un modèle d’émission des gaz d’échappement en sortie du moteur thermique donnant les masses de suies retenues dans le filtre à particules en fonction d’un régime moteur et d’un couple du moteur pendant des durées successives, les masses de suies étant multipliées par un facteur multiplicatif de sécurité supérieur à un et intégrées pour donner une masse totale critique de suies dans le filtre à particules, la charge critique du filtre étant évaluée à partir de la masse critique totale de suies que divise un volume interne libre du filtre à particules, la charge critique du filtre étant comparée avec le seuil maximal de remplissage représentatif d’un colmatage afin de déterminer si la charge critique de suies est supérieure ou non au seuil maximal de remplissage retranché de la valeur calibrable.

[0021] La charge critique peut donc ne pas être équivalente à la charge de suies courante contenue dans le filtre en étant plus élevée que cette charge courante du fait de la multiplication par un facteur de protection, ceci pour des raisons de sécurité pour la protection du filtre à particules. Il n’est pas avantageusement tenu compte de régénérations spontanées ayant eu lieu pendant les estimations pour augmenter la charge critique qui a surtout un but de protection du filtre.

[0022] L’estimation se fait en boucle ouverte selon les émissions du moteur car toujours disponible, ce qui peut ne pas être le cas d’une estimation selon une mesure de contrepression aux bornes du filtre à particules qui peut être faussée par la présence d’éléments à proximité du filtre. Les émissions de particules sont fonction du régime du moteur et de la charge mécanique du moteur, pouvant être estimée par le suivi du couple.

[0023] Avantageusement, le facteur multiplicatif de sécurité est compris entre 1,2 à 1,5. Un tel facteur représente une sécurité suffisante pour la protection du filtre, la charge critique ne devant pas être inférieure à la charge courante dans le filtre.

[0024] Avantageusement, le modèle est périodiquement recalé en comparant les estimations des masses de suies retenues dans le filtre à des estimations de masse de suies fonction d’une mesure de contre-pression aux bornes du filtre et d’un débit de gaz dans la ligne d’échappement, les estimations des masses de suies du modèle étant alors réactualisées par les estimations des masses de suies obtenues par mesures de contrepression.

[0025] Les estimations des masses de suies obtenues par mesures de contre-pression sont faites en boucle fermée et corrige ainsi les estimations selon les émissions de gaz qui se font en boucle ouverte. Il est associé ainsi les avantages des deux types de boucle. Le modèle peut être réajusté pour correspondre mieux à la charge courante que le modèle surévalue sous la forme d’une charge courante. Cette réactualisation va de préférence dans le sens d’une augmentation de la charge critique, une charge critique surévaluée étant préférée à une charge critiques sous-évaluée.

[0026] Avantageusement, le modèle d’émission effectue une première correction des estimations des masses de suies du filtre en fonction des conditions suivantes prises unitairement ou en combinaison : une température extérieure ambiante, une pression atmosphérique ambiante et une température de fluide de refroidissement du moteur thermique. Les conditions extérieures ont en effet un rôle important sur les émissions de particules de suies comme de celles d’autres polluants et sont plus fortes par température extérieure basse et température du moteur froide, cette dernière étant par exemple en vigueur juste après un démarrage du moteur.

[0027] Avantageusement, le modèle d’émission effectue une deuxième correction des estimations des masses de suies en tenant compte de phases de roulage spécifiques comme des phases dynamiques de roulage avec variation d’une accélération du véhicule ou des phases de démarrage, ces phases spécifiques se déroulant avec une richesse supérieure à 1 d’un mélange carburant/air avec augmentation des émissions de particules de suies dans la ligne d’échappement. Dans ces conditions transitoires, il y a une forte émission de polluants et notamment de particules de suies.

[0028] Avantageusement, une alerte est lancée à destination du conducteur du véhicule quand le colmatage du filtre est confirmé. Un colmatage est très dangereux pour le filtre à particules. Le conducteur doit être averti le plus tôt possible dès que le colmatage est vérifié pour aller en après-vente ou au garage pour réparer par nettoyage ou changer le filtre, ce qui est une opération coûteuse et que la présente invention permet d’éviter quand le colmatage n’est pas confirmé.

[0029] L’invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule automobile comprenant un moteur thermique, une ligne d’échappement, une unité de contrôle commande en charge du fonctionnement du moteur thermique, une unité de supervision du filtre à particules déclenchant des régénérations du filtre à particules, une unité de diagnostic du filtre à particules relatif à un colmatage du filtre avec des moyens d’estimation d’une charge critique en suies de protection du filtre à particules et des moyens de comparaison de la charge critique avec un seuil maximal de remplissage représentatif d’un colmatage retenu dans l’unité de diagnostic avec une valeur prédéterminée calibrable dans des moyens de mémorisation, une détection d’un colmatage se faisant quand cette charge critique est supérieure au seuil maximal de remplissage retranché de la valeur prédéterminée calibrable, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de mise en oeuvre d’un tel procédé, l’unité de diagnostic du filtre commandant l’unité de supervision pour lancer une régénération du filtre quand un colmatage est détecté, l’unité de diagnostic du filtre émettant une alerte en cas de confirmation du colmatage.

[0030] En général, l’unité de diagnostic n’est pas forcément intégrée dans le superviseur mais forme une entité séparée. L’unité de diagnostic peut cependant commander au superviseur de déclencher une régénération. L’unité de diagnostic travaille avec des paramètres, par exemple le régime et la charge du moteur qui lui sont fournies par l’unité de contrôle commande du moteur et peut être intégrée dans cette unité de contrôle commande.

[0031] En conséquence, le taux de fausses détections de colmatage par le diagnostic diminue. Cela se traduit par un gain en qualité vis-à-vis du propriétaire du véhicule ainsi que par une réduction de coût associé aux opérations en après-vente pour le constructeur automobile, si l’opération est faite pendant la période de garantie ou pour le propriétaire du véhicule, hors période garantie. De telles opérations sont menées en après-vente suite à la détection d’un filtre colmaté et imposent la réalisation d’une régénération en après-vente du filtre, des fois même un changement de filtre ou de portions de ligne.

[0032] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble d’un moteur thermique atmosphérique à carburant essence et d’une ligne d’échappement comportant un catalyseur trois voies et un filtre à particules, le procédé de confirmation d’un diagnostic de colmatage d’un filtre pouvant être mis en oeuvre dans un tel ensemble,

- la figure 2 représente un logigramme d’une forme de réalisation du procédé selon la présente invention.

[0033] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.

[0034] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.

[0035] On entend par groupe motopropulseur le moteur thermique et tous ses éléments auxiliaires comme une ligne d’échappement, une unité de contrôle commande en charge du bon fonctionnement du moteur et du contrôle de la dépollution dans la ligne d’échappement, le groupe motopropulseur pouvant comporter ou non un turbocompresseur.

[0036] En se référant notamment à la figure 1, qui montre un moteur 1 et une ligne 8 d’échappement pouvant mettre en œuvre le procédé selon la présente invention bien que le moteur 1 et la ligne 8 ne soient pas montrés avec des caractéristiques spécifiques de mise en œuvre de la présente invention, l’invention concerne un procédé de confirmation d’un diagnostic de colmatage d’un filtre 5 à particules intégré dans une ligne 8 d’échappement de moteur 1 thermique d’un véhicule automobile.

[0037] Une charge en suies du filtre 5 est mesurée ou estimée, par exemple par mesure d’un différentiel de pression aux bornes du filtre 5 ou en estimant les émissions dans la ligne 8 d’échappement depuis une dernière régénération et en tenant compte, le cas échéant, de régénérations spontanées ayant entraîné une combustion de suies dans le filtre 5. La charge en vigueur dans le filtre 5 ne doit pas dépasser un seuil maximal de charge prédéterminé.

[0038] La figure 1 montre aussi une enveloppe 7 métallique respective pour le catalyseur trois voies 3 et le filtre 5 à particules donc seule est référencée 7 l’enveloppe pour le catalyseur trois voies 3. II est montré un capteur 6 de différentiel de pression ou contre pression aux bornes du filtre 5 à particules et une sonde à oxygène en amont 4a du catalyseur trois voies 3 et une sonde à oxygène en aval 4b du filtre 5 à particules. Tous les éléments nouvellement mentionnés ne sont pas essentiels pour la mise en œuvre de la présente invention.

[0039] Ce qui a été montré à la figure 1 est un groupe motopropulseur non turbocompressé à allumage commandé fonctionnant avec un carburant adapté par exemple un carburant essence. Cependant la présente invention peut s’appliquer à un groupe motopropulseur turbocompressé et aussi bien à un moteur 1 à allumage commandé qu’un moteur 1 à allumage par compression fonctionnant avec un carburant adapté par exemple un gazole.

[0040] Un diagnostic positif de colmatage, c’est-à-dire concluant à un colmatage, est basé sur une estimation d’une charge critique du filtre 5 obtenue à partir d’une charge courante. La charge critique est supérieure au seuil maximal de remplissage Sdys retranché d’une valeur prédéterminée X calibrable lors d’un diagnostic positif de colmatage.

[0041] La valeur prédéterminée X peut être plus ou moins grande, une valeur plus grande détectant un colmatage en cours et pas encore trop dangereux pour le filtre 5, ceci plus tôt que dans le cas d’une faible valeur. Dans le cas d’une valeur faible, il est effectué une détection au plus près d’un colmatage, c’est-à-dire juste avant qu’un colmatage complet n’intervienne. Dans le cas d’une valeur trop faible, de fausses détections peuvent avoir lieu et dans le cas d’une valeur trop forte, la sécurité du filtre 5 à particules est moins bien assurée car le colmatage peut déjà être présent.

[0042] Selon l’invention, quand une détection de colmatage est présente et préalablement à une émission d’un diagnostic positif vers une unité de diagnostic ou une unité de contrôle commande afin de déclencher une alerte de colmatage, une régénération du filtre 5 est lancée. Cette régénération peut être qualifiée de dysfonctionnelle car non prévue et n’ayant pas lieu d’être si aucun colmatage n’a été détectée. Cette régénération est provoquée et n’est pas une régénération passive s’effectuant seule sans modification de la combustion du moteur 1.

[0043] Quand, après cette régénération, la charge critique du filtre 5 est toujours supérieure au seuil maximal de remplissage Sdys retranché de la valeur prédéterminée X, le diagnostic positif est confirmé et émis sous forme d’une alerte de colmatage qui peut signifier un arrêt du véhicule ou une visite dans un garage pour décolmater le filtre 5. Dans le cas contraire pour lequel la charge critique du filtre 5 diffère du seuil maximal de plus de la valeur prédéterminée X, le diagnostic est annulé, un début de colmatage ou un encrassement du filtre 5 pouvant devenir un colmatage ayant été traité par la régénération dysfonctionnelle.

[0044] Dès qu’il est détecté un diagnostic positif de colmatage, il est effectué une modification d’au moins un paramètre de combustion du moteur 1 thermique pour déclencher la régénération du filtre 5. En effet, la régénération dysfonctionnelle est une régénération qui n’est pas passive mais provoquée et se produit par modification des paramètres de combustion du moteur 1 thermique. II peut exister des régénérations passives d’un filtre 5 à particules pour un moteur 1 à carburant essence mais de telles régénérations passives d’un filtre 5 sont rares pour une motorisation Diesel.

[0045] La modification dudit au moins un paramètre de combustion implique une augmentation de la température dans la ligne 8 d’échappement au niveau du filtre 5 à particules d’au moins 600°C et un apport en masse doxygène dans la ligne 8 d’au moins 2% par rapport à une masse totale des gaz. Certains types de roulage sont plus propices que d’autres à l’obtention de ces conditions.

[0046] Il va être cité des exemples de modifications de combustion qui conduisent fréquemment à une combustion dégradée mais peu ressentie par le conducteur. Ces exemples ne sont pas limitatifs pour le procédé selon l’invention. La modification dudit au moins un paramètre de combustion du moteur 1 peut être une avance à l’allumage dans au moins un cylindre du moteur 1 qui est décalée en retard par rapport à une avance optimale à l’allumage de consigne. Un tel décalage en retard de l’avance à l’allumage provoque une augmentation de la température dans la ligne 8.

[0047] Pour l’apport d’oxygène, il peut être utilisé une richesse d’un mélange essence et air inférieure à 1. L’apport d’oxygène peut aussi être réalisé par des coupures d’injection dans au moins un cylindre, par exemple en profitant des lâchers de pied du conducteur sur la pédale d’accélérateur. Dans les deux cas, la richesse inférieure à 1 ou les coupures d’injection entraînent un excès d’air et donc d’oxygène dans les gaz d’échappement évacués par la ligne 8 d’échappement.

[0048] D’autres modifications de combustion sont aussi possibles. Il est possible d’injecter plus de carburant dans un cylindre pour être riche et moins dans un autre pour être en richesse inférieure à 1. De ce fait, des hydrocarbures provenant du cylindre riche et de l’air contenant de l’oxygène peuvent se trouver dans la ligne 8 d’échappement et contribuer à l’établissement des conditions de régénération. La catalyse des hydrocarbures dans un catalyseur trois voies 3 est fortement exotherme et augmente la température des gaz dans la ligne 8 d’échappement et le filtre 5 à particules surtout si le filtre se trouve à proximité en aval du catalyseur trois voies 3.

[0049] Il existe plusieurs méthodes d’estimation de la charge critique d’un filtre 5, soit par boucle fermée en se basant sur une contre-pression relevée par un capteur de pression connecté aux bornes du filtre 5 soit en boucle ouverte en se basant sur les émissions de gaz d’échappement.

[0050] En se référant à la figure 2, dans le procédé selon l’invention, dans un estimateur sécuritaire de filtre 5 à particules Es FAP pouvant faire partie d’une unité de diagnostic du filtre à particules, la charge critique du filtre 5 peut être estimée selon les émissions de gaz dans la ligne 8 d’échappement estimées selon un modèle Me d’émission des gaz d’échappement en sortie du moteur 1 thermique donnant les masses de suies retenues dans le filtre 5 à particules en fonction d’un régime N moteur et d’un couple C du moteur pendant des durées successives.

[0051] Les masses de suies peuvent être multipliées par un facteur multiplicatif Fm de sécurité supérieur à un, ceci pour surévaluer les masses de suies plutôt que de les sousévaluer afin de protéger au mieux le filtre 5 à particules. Les masses de suies peuvent ensuite être intégrées en 9 pour donner une masse totale critique de suies dans le filtre 5 à particules. Le facteur multiplicatif Fm de sécurité peut être compris entre 1,2 à 1,5 pour laisser une marge de 20 à 50% de plus que les masses de suies courantes.

[0052] La charge critique du filtre 5 peut être évaluée à partir de la masse critique totale de suies que divise un volume interne libre du filtre 5 à particules et donc en étant exprimée en grammes par litre. La charge critique du filtre 5 peut alors être comparée en 10 avec le seuil maximal de remplissage Sdys représentatif d’un colmatage retranché de une valeur prédéterminée X calibrable afin de déterminer si la charge critique de suies est supérieure ou non au seuil maximal de remplissage Sdys retranché de la valeur prédéterminée X calibrable.

[0053] Si la charge critique de suies est supérieure au seuil maximal de remplissage Sdys retranché de la valeur prédéterminée X calibrable, il est procédé à une régénération dysfonctionnelle comme vérification de la détection de colmatage du filtre 5 à particules.

[0054] Le modèle Me peut être périodiquement recalé en comparant les estimations des masses de suies retenues dans le filtre 5 à des estimations de masse de suies fonction d’une mesure de contre-pression aux bornes du filtre 5 et d’un débit de gaz dans la ligne 8 d’échappement, ce qui est une forme d’estimation alternative pour estimer la charge d’un filtre 5 à particules. Les estimations des masses de suies du modèle Me peuvent alors être réactualisées par les estimations des masses de suies obtenues par mesures de contrepression.

[0055] Les données entrantes dans le modèle Me d’émission pour effectuer une première correction des estimations des masses de suies du filtre 5 peuvent être choisies en fonction des conditions suivantes prises unitairement ou en combinaison : une température extérieure Text ambiante, une pression atmosphérique Pext ambiante et une température de fluide Tflu de refroidissement du moteur 1 thermique.

[0056] De plus, le modèle Me d’émission peut effectuer une deuxième correction des estimations des masses de suies en tenant compte de phases de roulage spécifiques comme des phases dynamiques de roulage avec variation d’une accélération du véhicule ou des phases de démarrage. Ces phases se déroulent avec une richesse supérieure à 1 d’un mélange carburant/air avec augmentation des émissions de particules de suies dans la ligne 8 d’échappement, ce qui doit être pris en compte pour l’estimation des masses de suies.

[0057] Inversement, le modèle Me peut ne pas tenir compte de possibles régénérations ayant eu lieu afin de ne pas diminuer la masse critique de suies et de la tenir toujours plus élevée que la masse courante de suies dans le filtre 5 afin de protéger au mieux. Une masse critique surévaluée est toujours préférable à une masse critique sous-évaluée.

[0058] Une alerte est lancée à destination du conducteur du véhicule quand le colmatage du filtre 5 est confirmé. Le conducteur doit être informé car il peut y avoir risque de casse du filtre 5 à particules. Cette alerte peut visuelle et/ou sonore.

[0059] L’invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule automobile comprenant un moteur 1 thermique, une ligne 8 d’échappement, une unité de contrôle commande en charge du fonctionnement du moteur 1 thermique, une unité de supervision du filtre 5 à particules déclenchant des régénérations du filtre 5 à particules, une unité de diagnostic du filtre 5 à particules relatif à un colmatage du filtre 5.

[0060] L’unité de diagnostic peut donc être séparée de l’unité de supervision du filtre 5 à particules. L’unité de diagnostic peut comprendre des moyens d’estimation d’une charge critique en suies de protection du filtre 5 à particules et des moyens de comparaison de la charge critique avec un seuil maximal de remplissage Sdys représentatif d’un colmatage retenu dans l’unité de diagnostic avec une valeur prédéterminée X calibrable dans des moyens de mémorisation. Une détection d’un colmatage se fait quand cette charge critique est supérieure au seuil maximal de remplissage Sdys retranché de la valeur prédéterminée X calibrable.

[0061] Selon l’invention, le groupe motopropulseur comprend des moyens de mise en œuvre du procédé tel que précédemment décrit. L’unité de diagnostic du filtre 5 commande l’unité de supervision pour lancer une régénération du filtre 5 quand un colmatage est détecté, l’unité de diagnostic du filtre 5 émettant une alerte en cas de confirmation du colmatage.

[0062] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims

Revendications :

1. Procédé de confirmation d’un diagnostic de colmatage d’un filtre (5) à particules intégré dans une ligne (8) d’échappement de moteur (1) thermique d’un véhicule automobile, le diagnostic étant basé sur une estimation d’une charge critique de suies du filtre (5) obtenue à partir d’une charge courante de suies, la charge critique étant supérieure au seuil maximal de remplissage (Sdys) retranché d’une valeur prédéterminée (X) calibrable lors d’un diagnostic positif de colmatage, caractérisé en ce que, préalablement à une émission d’un diagnostic positif, il est déclenché une régénération du filtre (5) et quand, après cette régénération, la charge critique du filtre (5) est toujours supérieure au seuil maximal de remplissage (Sdys) retranché de la valeur prédéterminée (X), le diagnostic positif est confirmé et émis et que, dans le cas contraire, le diagnostic est annulé.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, dès qu’il est détecté un diagnostic positif de colmatage, il est effectué une modification d’au moins un paramètre de combustion du moteur (1) thermique pour déclencher la régénération du filtre (5), la modification dudit au moins un paramètre de combustion impliquant une augmentation de la température dans la ligne (8) d’échappement au niveau du filtre (5) à particules d’au moins 600°C et un apport en massed’oxygène dans la ligne (8) d’au moins 2% par rapport à une masse totale des gaz.
3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, la modification dudit au moins un paramètre de combustion du moteur (1) est une avance à l’allumage dans au moins un cylindre du moteur (1) qui est décalée en retard par rapport à une avance optimale à l’allumage de consigne, ce décalage en retard provoquant une augmentation de la température dans la ligne (8) et/ou une richesse d’un mélange essence et air inférieure à 1 ou des coupures d’injection dans au moins un cylindre, cette richesse inférieure à 1 ou ces coupures d’injection entraînant un excès d’air et donc d’oxygène dans les gaz d’échappement.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la charge critique du filtre (5) est estimée selon les émissions de gaz dans la ligne (8) d’échappement estimées selon un modèle (Me) d’émission des gaz d’échappement en sortie du moteur (1) thermique donnant les masses de suies retenues dans le filtre (5) à particules en fonction d’un régime (N) moteur et d’un couple (C) du moteur pendant des durées successives, les masses de suies étant multipliées par un facteur multiplicatif (Fm) de sécurité supérieur à un et intégrées pour donner une masse totale ,critique de suies dans le filtre (5) à particules, la charge critique du filtre (5) étant évaluée à partir de la masse critique totale de suies que divise un volume interne libre du filtre (5) à particules, la charge critique du filtre (5) étant comparée avec le seuil maximal de remplissage (Sdys) représentatif d’un colmatage afin de déterminer si la charge critique de suies est supérieure ou non au seuil maximal de remplissage (Sdys) retranché de la valeur prédéterminée (X) calibrable.
5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le facteur multiplicatif (Fm) de sécurité est compris entre 1,2 à 1,5.
6. Procédé selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le modèle (Me) est périodiquement recalé en comparant les estimations des masses de suies retenues dans le filtre (5) à des estimations de masse de suies fonction d’une mesure de contre-pression aux bornes du filtre (5) et d’un débit de gaz dans la ligne (8) d’échappement, les estimations des masses de suies du modèle (Me) étant alors réactualisées par les estimations des masses de suies obtenues par mesures de contre-pression.
7. Procédé selon l’une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel le modèle (Me) d’émission effectue une première correction des estimations des masses de suies du filtre (5) en fonction des conditions suivantes prises unitairement ou en combinaison : une température extérieure (Text) ambiante, une pression atmosphérique (Pext) ambiante et une température de fluide (Tflu) de refroidissement du moteur (1) thermique.
8. Procédé selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes, dans lequel le modèle (Me) d’émission effectue une deuxième correction des estimations des masses de suies en tenant compte de phases de roulage spécifiques comme des phases dynamiques de roulage avec variation d’une accélération du véhicule ou des phases de démarrage, ces phases spécifiques se déroulant avec une richesse supérieure à 1 d’un mélange carburant/air avec augmentation des émissions de particules de suies dans la ligne (8) d’échappement.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une alerte est lancée à destination du conducteur du véhicule quand le colmatage du filtre (5) est confirmé.
10. Groupe motopropulseur de véhicule automobile comprenant un moteur (1) thermique, une ligne (8) d’échappement, une unité de contrôle commande en charge du fonctionnement du moteur (1) thermique, une unité de supervision du filtre (5) à particules déclenchant des régénérations du filtre (5) à particules, une unité de 5 diagnostic du filtre (5) à particules relatif à un colmatage du filtre (5) avec des moyens d’estimation d’une charge critique en suies de protection du filtre (5) à particules et des moyens de comparaison de la charge critique avec un seuil maximal de remplissage (Sdys) représentatif d’un colmatage retenu dans l’unité de diagnostic avec une valeur prédéterminée (X) calibrable dans des moyens de mémorisation, une détection d’un 10 colmatage se faisant quand cette charge critique est supérieure au seuil maximal de remplissage (Sdys) retranché de la valeur prédéterminée (X) calibrable, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’unité de diagnostic du filtre (5) commandant l’unité de supervision pour lancer une régénération du filtre (5) quand un colmatage est 15 détecté, l’unité de diagnostic du filtre (5) émettant une alerte en cas de confirmation du colmatage.